中国农业科学 | 广西农科院葡萄所白先进课题组探究热区葡萄高光效育种

热区光热资源丰富，葡萄（Vitis vinifera）可以一年两收、错季生产，经济效益明显。然而，热区特有的高温、强光和湿热环境为葡萄栽培带来了严峻挑战，尤其是高温胁迫显著抑制光合作用效率，成为限制作物生长发育、果实品质及产量的关键因素。随着全球气候变化的加剧，热区高温胁迫现象愈加频繁，如何提高作物在高温条件下的生产适应性、提升其光合效率以增加产量和品质，已成为迫切需要解决的产业问题。基于此，开展热区葡萄高光效育种，培育出适应热区气候条件的优良品种，提升葡萄光合效率、增强耐热性和优化品质，不仅是应对气候变化的有效手段，也是提升热区葡萄产业高质量可持续发展和产业竞争力的重要策略。

近期，广西壮族自治区农业科学院葡萄与葡萄酒研究所白先进课题组完成的题为“热区葡萄高光效育种研究与实践”的研究在《中国农业科学》2025年第58卷10期正式发表。

以‘阳光玫瑰’等187份种质资源及5个杂交组合后代的683株葡萄为试验材料，测定净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、耐热性（F_v/F_m、PI_abs、ET_o/CS_m和W_K）和果实可溶性固形物（Brix）含量，分析杂交后代的光合效率分布特性与耐热表现，筛选具有高光效和耐热性的优良株系。

高温胁迫显著抑制葡萄光合效率，40 ℃时，净光合速率降幅最高可达30.28%。

不同温度对葡萄净光合速率的影响

然而，与在较温和环境下形成的第一茬夏果叶片相比，在高温环境下发育形成的第二茬冬果叶片具有更高的光合效率和光合稳定性，表明热区高温气候条件为挖掘高光效潜力提供了独特环境。

杂交后代群体的净光合速率等光合效率指标呈正态分布特性，表明葡萄可通过高光效育种逐代选择，提高整体光合水平。

杂交组合后代的净光合速率（P_n）和气孔导度（G_s）的分布特征

筛选出5个高光效优良株系，其中，21A-7-297的净光合速率（24.88 µmol·m^-2·s^-1）较亲本‘阳光玫瑰’高26.42%，果实Brix达22.03，提高15.34%。

亲本及其5个杂交后代优良株系的果实照片

亲本及其5个杂交后代优良株系的光合参数

耐热性分析表明，21A-7-297和21A-7-145在47 ℃高温胁迫下的最大光化学效率（F_v/F_m）分别为0.61和0.62，显著优于亲本‘瑞都红玉’（0.44），表现出更强的高温适应能力。

47 ℃ 40 min处理下亲本及其5个杂交后代优良株系的叶绿素荧光参数

综上，该研究揭示了热区高温对葡萄光合效率的影响，并利用光合参数及耐热性指标进行早期筛选，在杂交后代群体中快速获得兼具高光效、耐热性与优良品质的株系，证实了热区葡萄高光效育种的可行性和有效性。未来可在深入解析高光效机制的基础上，进一步优化高光效育种策略。

广西壮族自治区农业科学院葡萄与葡萄酒研究所曹雄军为该文第一作者，白先进研究员为通信作者。

该研究获得广西自然科学基金（2022GXNSFAA035540）、国家自然科学基金（U21A20227）、广西农业科学院科技发展基金（桂农科2023JZ11）、广西农业科学院基本科研业务专项（桂农科2021YT126）的资助。

全文链接：

《热区葡萄高光效育种研究与实践》

文献引用：

曹雄军, 王博, 韩佳宇, 廖永峰, 谢蜀豫, 白扬, 黄小云, 陆丽, 黄秋秘, 江春分, 盘丰平, 白先进. 热区葡萄高光效育种研究与实践[J]. 中国农业科学, 2025, 58(10): 1994-2007.

CAO XiongJun, WANG Bo, HAN JiaYu, LIAO YongFeng, XIE ShuYu, BAI Yang, HUANG XiaoYun, LU Li, HUANG QiuMi, JIANG ChunFen, PAN FengPing, BAI XianJin. Research and Practice on High Photosynthetic Efficiency Breeding of Grapes in Hot Climate Regions[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(10): 1994-2007.